Obrabotka Metallov 2014 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (63) 2014 22 ТЕХНОЛОГИЯ дробленой скорлупы фруктовых косточек и т. п. В процессе обжига инструмента порообразо- ватели соответственно расплавляются или вы- горают с возрастанием объема пор до 45…50 %, в том числе крупных пустот до 15…20 %. Одно- временно формируется более благоприятная геометрия рабочей поверхности ВПК: снижа- ются относительные длины профиля и возрас- тают средние шаги между ними. Крупные поры образуют пространство для размещения снимае- мой стружки, что уменьшает засаливание ВПК; улучшают подачу СОЖ через поры непосред- ственно в зону резания; снижают трение между поверхностью и заготовкой, а также темпера- туру в зоне контакта между ними до двух раз, предотвращая появление прижогов и трещин. На шероховатость поверхности в наибольшей мере оказывает влияние зернистость порообразовате- ля, которая не должна быть крупнее абразивных зерен. Для поддержания шероховатости деталей на заданном уровне рекомендуется в ВПК сни- жать размеры зерен основной фракции на один- два номера [1, 2]. Заготовки из труднообрабатываемых сталей и сплавов целесообразно шлифовать ВПК из куби- ческого нитрида бора (КНБ) и синтеркорунда [3]. Совершенствование технологии синтеза КНБ позволило повысить прочность зерен: ЛКВ40, CBN 40, ЛКВ50, CBN 50 и др. Так, прочность зе- рен ЛКВ50 на сжатие возросла в 3,7 раза по срав- нению с зернами ЛО и в 2,4 раза относительно ЛП. Одновременно отмечено снижение интен- сивности их износа истиранием, хотя и в мень- шей мере. Повышение прочности зерен КНБ ведет к росту коэффициента шлифования [2, 3]. Укрупнение пор от 0,16 (КФ16) до 0,4 мм (КФ40) обеспечивает снижение расхода электроэнергии и увеличивает коэффициент шлифования жаро- прочных сплавов до 40 % по сравнению с круга- ми ЛКВ30 нормальной пористости [4]. Альтернативным материалом для КНБ явля- ется химически модифицированный спеченный по специальной золь-гель технологии микро- скопический корунд (синтеркорунд), выпуска- емый за рубежом под различными торговыми марками: Sol-Gel ( SG ), Cubitron и др. По своим физико-механическим свойствам синтеркорунд превосходит электрокорунд белый (25А) и при- ближается к КНБ, оставаясь дешевле послед- него: 25А : SG : КНБ = 1 : (10 – 20) : (60 000) [3–5]. Зерна SG имеют кристаллы с размерами 0,2…0,5 мкм, которые в 20…50 раз мельче, чем у абразива 25А. Это обеспечивает корундовым кругам повышение прочности до трех раз и рабо- ту в режиме умеренного самозатачивания путем обновления новых режущих кромок с минималь- ным износом. Последнее снижает засаливание этих ВПК и тем самым позволяет повысить про- изводительность операций за счет уменьшения вспомогательного времени на правку. В работах [6, 7] сопоставлены режущие способности кругов из КНБ и синтеркорунда при маятниковом и глубинном шлифовании, выполняемом по попутной схеме врезания ин- струментов. Установлено, что при маятнико- вом шлифовании исследуемые ВПК оказались равноценными по силам резания и размерному износу, но по шероховатости инструмент КНБ позволил снизить параметры R a и R z в 1,3…1,4 раза. При глубинном шлифовании выявились бесспорные преимущества эльборового круга перед синтеркорундом. Авторы [6, 7] старались создать идентичные условия проведения экспе- римента, для чего ВПК из зерен КНБ и SG были изготовлены в идентичных условиях вплоть до состава керамической связки. При ознакомле- нии с методикой эксперимента складывается убеждение, что исследование проведено в адек- ватных условиях. Однако известно, что возмож- ности любого круга значимо связаны с соста- вом связки. Так, фирма Norton выпускает для шлифования сталей связки: V , VX , VTX , VXPC , VXP и др. В частности, связка VXP использу- ется в ВПК с зернами синтеркорундов 3 SG и 5 SG , в которых присутствуют добавки зерен А в количестве 70 и 50 % соответственно. Зерна А представляют собой традиционный оксид алю- миния с включением 3 % оксида титана. В кру- гах из синтеркорунда [6, 7] добавлены абразивы 25 АF 90, которые, вероятнее всего, уступают по режущим свойствам зернам А , поскольку в них отсутствуют оксиды титана. В работах [1–7 и др.] исследования проведены без учета стабиль- ности процесса шлифования. Сказанное делает целесообразным углубление работы с участием ВПК с зернами CBN отечественной разработки и 5 SG фирменного производителя Norton. В каче- стве выходных параметров процесса привлече- ны высоты микронеровностей, которые значимо коррелированы с режущими свойствами кругов